计算机网络部分课后重点题目.doc

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1-02 简述分组交换的要点。
答：（1）报文分组，加首部 （2）经路由器储存转发 （3）在目的地合并
1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？
答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。
核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。
1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？
1.答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。
2.答：客户服务器有主机和客户机之分，客户机向主机发送服务请求，并有主机的地址，主机被动的接收客户的请求，给予客户请求服务。对等通信方式没有主机和客户机之分，每个电脑都是平等的，每个电脑都可能是主机和客户机，这个主要看电脑是在请求服务还是在给予服务。 客户服务器方式和对等通信方式都是在网络上进行的， 都有大量的电脑组成一个网络，并且有着相同的软件支持，都间接存在主机和客户机之分，都存在网络边缘和网络核心！
1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标？
答：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间 RTT，利用率
1-24 论述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
答：综合OSI 和TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。各层的主要功能：
（1）物理层：物理层的任务就是透明地传送比特流。（注意：传递信息的物理媒体，如双绞
线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第 0 层。） 物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。
（2）数据链路层：数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
（3）网络层：网络层的任务就是要选择合适的路由，使 发送站的运输层所传下来的分组能够
正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。
（4）运输层：运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端
服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。
（5）应用层：应用层直接为用户的应用进程提供服务。
2-10 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？
答：双绞线
屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)
无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)
同轴电缆
50WW 同轴电缆
75WW 同轴电缆
光缆
无线传输：短波通信/微波/卫星通信

3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?
答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件
网络适配器工作在TCP/IP 协议中的网络接口层（OSI 中的数据链里层和物理层）
3-07 要发送的数据为 1101011011。采用 CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个 1 变成了 0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个 1 都变成了0，问接收端能否发现？采用 CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？
答：作二进制除法，1101011011 0000 10011 得余数 1110 ，添加的检验序列是 1110.
作二进制除法，两种错误均可发展
仅仅采用了 CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。
3-08 要发送的数据为 101110。采用 CRCD 生成多项式是P（X）=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。
答：作二进制除法，101110 000 10011 添加在数据后面的余数是 011
3-18 试说明 10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。
答：10BASE-T 中的“10”表示信号在电缆上的传输速率为 10MB/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，
“T”代表双绞线星形网，但 10BASE-T 的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过 100m。
3-19 以太网使用的 CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用 TDM 相比优缺点如何？
答： 传统的时分复用TDM 是静态时隙分配，均匀高负荷时信道利用率高，低负荷或符合不均匀时资源浪费较大，
CSMA/CD课动态使用空闲新到资源，低负荷时信道利用率高，但控制复杂，高负荷时信道冲突大。
(CSMA/CD协议是什么？载波监听多点接入/碰撞检测【PPT78】)
3-32 图 3-35 表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥 B1 和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和 2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A 发送给 E，C 发送给B，D发送给 C，B 发送给 A。试把有关数据填写在表 3-2中。
发送的帧
B1的转发表
B2的转发表
B1的处理
（转发？丢弃？登记？）
B2的处理
（转发？丢弃？登记？）
地址
接口
地址
接口
A→E
A
1
A
1
转发，登记
转发，登记
C→B
C
2
C
1
转发，登记
转发，登记
D→C
D
2
D
2
登记，丢弃
转发，登记
B→A
B
1

登记，丢弃
接收不到

4-03 作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？
中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统：转发器(repeater)。
数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统：路由器(router)。
网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
4-09 （1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
有三种含义
其一是一个 A 类网的子网掩码，对于 A 类网络的 IP 地址，前 8 位表示网络号，后 24 位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前 8位为网络号，中间 16位用于子网段的划分，最后 8位为主机号。
第二种情况为一个 B 类网，对于 B 类网络的 IP 地址，前 16 位表示网络号，后 16 位表示主机号，使用子网掩码
255.255.255.0表示前16位为网络号，中间 8位用于子网段的划分，最后 8位为主机号。
第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为 C类网的默认子网掩码。
（2）一网络的现在掩码为 255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？
255.255.255.248 即11111111.11111111.11111111.11111000.
每一个子网上的主机为(2^3)=6 台
掩码位数29，该网络能够连接8 个主机，扣除全 1和全 0后为 6台。
（3）一 A类网络和一 B网络的子网号 subnet-id分别为16 个 1和 8 个1，问这两个子网掩码有何不同？
A类网络：11111111 11111111 11111111 00000000
给定子网号（16 位“1”）则子网掩码为 255.255.255.0
B类网络 11111111 11111111 11111111 00000000
给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同
（4）一个 B类地址的子网掩码是 255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2
Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：
2^12-2=4096-2=4094
11111111.11111111.11110000.00000000 主机数 2^12-2
(5)一 A类网络的子网掩码为 255.255.0.255；它是否为一个有效的子网掩码？
是 10111111 11111111 00000000 11111111
(6)某个 IP 地址的十六进制表示 C2.2F.14.81，试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类 IP 地址？
C2 2F 14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129
C2 2F 14 81 ---à11000010.00101111.00010100.10000001
C 类地址
(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？
有实际意义.C 类子网 IP 地址的 32 位中,前 24 位用于确定网络号,后 8 位用于确定主机号.如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相信减少.
4-10 试辨认以下 IP 地址的网络类别。
（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3）183.194.76.253
（4）192.12.69.248 （5）89.3.0.1 （6）200.3.6.2
(2)和(5)是 A类,(1)和(3)是 B类,(4)和(6)是 C类.
4-20 设某路由器建立了如下路由表：
目的网络 子网掩码 下一跳
128.96.39.0 255.255.255.128 接口 m0
128.96.39.128 255.255.255.128 接口 m1
128.96.40.0 255.255.255.128 R2
192.4.153.0 255.255.255.192 R3
*（默认） —— R4
现共收到 5个分组，其目的地址分别为：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.153.17
（5）192.4.153.90
（1）分组的目的站 IP 地址为：128.96.39.10。先与子网掩码 255.255.255.128 相与，得 128.96.39.0，可见该分组经接口 0转发。
（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。
① 与子网掩码 255.255.255.128相与得 128.96.40.0，不等于 128.96.39.0。
② 与子网掩码 255.255.255.128相与得 128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经 R2转发。
（3）分组的目的 IP 地址为：128.96.40.151，与子网掩码 255.255.255.128 相与后得 128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得 128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经 R4转发。
（4）分组的目的 IP 地址为：192.4.153.17。与子网掩码 255.255.255.128 相与后得 192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得 192.4.153.0，经查路由表知，该分组经 R3转发。
（5）分组的目的 IP 地址为：192.4.153.90，与子网掩码 255.255.255.128 相与后得 192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得 192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经 R4转发。
4-26 有如下的 4个/24地址块，试进行最大可能性的聚会。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的前缀有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/22
4-31.以下地址中的哪一个和 86.32/12匹配：请说明理由。
（1）86.33.224.123；（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74; (4)86.68.206.154。
86.32/12 è 86.00100000 下划线上为 12位前缀说明第二字节的前 4位在前缀中。
给出的四个地址的第二字节的前 4 位分别为：0010 ，0100 ，0011和 0100。因此只有（1）是匹配的。
4-35 已知地址块中的一个地址是 140.120.84.24/20。试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是什么？地址块中共有多少个地址？相当于多少个 C类地址？
140.120.84.24 è 140.120.(0101 0100).24
最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20 (80)
最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20 (95)
地址数是4096.相当于 16个 C类地址。
4-36 已知地址块中的一个地址是 190.87.140.202/29。重新计算上题。
190.87.140.202/29 è 190.87.140.(1100 1010)/29
最小地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200
最大地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207
地址数是8.相当于 1/32个 C类地址。
4-39 试简述 RIP，OSPF 和 BGP 路由选择协议的主要特点。

主要特点
RIP
OSPF
BGP
网关协议
内部
内部
外部
路由表内容
目的网，下一站，距离
目的网，下一站，距离
目的网，完整路径
最优通路依据
跳数
费用
多种策略
算法
距离矢量
链路状态
距离矢量
传送方式
运输层UDP
IP数据报
建立 TCP连接
其他
简单、效率低、跳数为
16不可达、好消息传的
快，坏消息传的慢
效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性
规模大、统一度量为可达性

4-41 假定网络中的路由器 B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）
N1 7 A
N2 2 B
N6 8 F
N8 4 E
N9 4 F
现在B 收到从 C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8 3
N9 5
试求出路由器 B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。
路由器 B更新后的路由表如下：
N1 7 A 无新信息，不改变
N2 5 C 相同的下一跳，更新
N3 9 C 新的项目，添加进来
N6 5 C 不同的下一跳，距离更短，更新
N8 4 E 不同的下一跳，距离一样，不改变
N9 4 F 不同的下一跳，距离更大，不改变
4-42 假定网络中的路由器 A的路由表有如下的项目（格式同上题）：
N1 4 B
N2 2 C
N3 1 F
N4 5 G
现将 A收到从 C发来的路由信息（格式同上题）：
N1 2
N2 1
N3 3
N4 7
试求出路由器 A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。
路由器 A更新后的路由表如下：
N1 3 C 不同的下一跳，距离更短，改变
N2 2 C 不同的下一跳，距离一样，不变
N3 1 F 不同的下一跳，距离更大，不改变
N4 5 G 无新信息，不改变
5-01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？
答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务
运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5-05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的 UDP，而不用采用可靠的 TCP。
答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对 VOIP 数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。 因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的 TCP。
5-09 端口的作用是什么？为什么端口要划分为三种？
答：端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。
熟知端口，数值一般为0~1023.标记常规的服务进程；登记端口号，数值为1024~49151，标记没有熟知端口号的非常规的服务进程；
5—23 主机 A向主机 B连续发送了两个 TCP 报文段，其序号分别为 70和 100。试问：
（1） 第一个报文段携带了多少个字节的数据？
（2） 主机 B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？
（3） 如果主机 B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是 180，试问 A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？
（4） 如果 A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了 B。B在第二个报文段到达后向 A发送确认。试问这个确认号应为多少？
解：（1）第一个报文段的数据序号是 70 到99，共30字节的数据。
（2）确认号应为 100.
（3）80 字节。
（4）70
5-34 已知第一次测得 TCP 的往返时延的当前值是 30 ms。现在收到了三个接连的确认报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：26ms，32ms和 24ms。设 α=0．9。试计算每一次的新的加权平均往返时间值 RTTs。讨论所得出的结果。
答：a=0.1， RTTO=30
RTT1=RTTO*(1-a) +26*a=29.6
RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84
RTT3=RTT2*a+24（1-a）=29.256
三次算出加权平均往返时间分别为 29.6，29.84和 29.256ms。
可以看出，RTT 的样本值变化多达 20%时，加权平均往返时间RRT则平滑很多 。
5-39 TCP 的拥塞窗口 cwnd大小与传输轮次 n的关系如下所示：

cwnd
n
1
1
2
2
4
3
8
4
16
5
32
6
33
7
34
8
35
9
36
0
37
11
38
12
39
13
cwnd
n
40
14
41
15
42
16
21
17
22
18
23
19
24
20
25
21
26
22
1
23
2
24
4
25
8
26

（1）试画出如图5-25所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。（不考）
（2）指明 TCP 工作在慢开始阶段的时间间隔。
（3）指明 TCP 工作在拥塞避免阶段的时间间隔。
（4）在第 16 轮次和第22 轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通过超市检测到丢失了报文段？
（5）在第 1轮次，第 18轮次和第 24轮次发送时，门限 ssthresh分别被设置为多大？
（6）在第几轮次发送出第 70 个报文段？
（7）假定在第26轮次之后收到了三个重复的确认，因而检测出了报文段的丢失，那么拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为多大？（不考）
答：（1）拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示（课本后答案）：
（2） 慢开始时间间隔：【1，6】和【23，26】
（3） 拥塞避免时间间隔：【6，16】和【17，22】
（4） 在第 16 轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。在第 22 轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。
（5） 在第 1轮次发送时，门限ssthresh被设置为32
在第18轮次发送时，门限 ssthresh被设置为发生拥塞时的一半，即 21.
在第24轮次发送时，门限 ssthresh是第 18轮次发送时设置的 21
（6） 第 70报文段在第 7轮次发送出。
（7） 拥塞窗口 cwnd 和门限ssthresh 应设置为 8的一半，即 4.
6-03 举例说明域名转换的过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么？
答：
（1）把不方便记忆的IP地址转换为方便记忆的域名地址。
（2）作用：可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。
6-04 设想有一天整个因特网的 DNS系统都瘫痪了（这种情况不大会出现），试问还可以给朋友发送电子邮件吗？
答：不能；
6-10 假定要从已知的 URL 获得一个万维网文档。若该万维网服务器的 Ip 地址开始时并不知道。试问：除HTTP 外，还需要什么应用层协议和传输层协议？
答:应用层协议需要的是 DNS。
运输层协议需要的是 UDP（DNS）使用和 TCP（HTTP 使用）。